un

guest
1 / ?
back to lessons

Selamat Datang

Orang telah menonton burung selama ribuan tahun & bertanya: bagaimana mereka melakukannya? Adik-beradik Wright menjawab pada 17 Desember 1903 - 12 detik terbang bertenaga & terkontrol di Kitty Hawk, North Carolina. Dalam 66 tahun, manusia berjalan di Bulan.

Terbang bukanlah sihir. Ini adalah fisika: fisika yang sama yang menjelaskan mengapa layangan naik, mengapa pitch curve, & mengapa pesawat kertas menggelinding di dalam ruangan. Setiap pesawat yang pernah terbang, dari Wright Flyer hingga Boeing 787, tunduk pada prinsip-prinsip dasar yang sama.

Les ini membahas prinsip-prinsip tersebut: empat gaya terbang, bagaimana pilot mengendalikan pesawat, instrumen yang menjaga mereka terorientasi, cuaca yang bisa mencegah atau membunuh mereka, & jalur karier yang memasukkan orang ke dalam kokpit, menara kontrol, & gudang perawatan.

Apakah Anda ingin terbang, membangun, memperbaiki, atau mengelola pesawat: semuanya dimulai dari sini.

Pemanasan

Sebelum Kita Mulai

Sebuah pesawat komersial seperti Boeing 737 berat sekitar 80.000 kg saat penuh. Ini tidak memiliki balon, gas yang lebih ringan dari udara, tidak ada roket. Ini adalah tabung logam dengan dua mesin yang dipasang pada sayapnya. Namun, pesawat tersebut naik hingga 35.000 kaki & terbang dengan kecepatan 500 mph selama jam-jam.

Saluran sayap menunjukkan bagaimana angkat dihasilkan

Dalam kata-kata Anda sendiri, mengapa sayap menghasilkan angkat? Apa yang membuat bentuk atau gerakan sayap memungkinkan pesawat berat tetap terbang?

Angkat, Geser, Dorong, dan Berat

Empat Gaya

Four forces acting on an aircraft in flight

Setiap pesawat yang sedang terbang tunduk pada empat gaya yang tepat:


Angkat bekerja tegak lurus terhadap angin relatif (aliran udara yang dihadapi sayap). Angkat dihasilkan oleh perbedaan tekanan di atas dan bawah sayap. Angkat bergantung pada kecepatan udara, kepadatan udara, luas sayap, bentuk sayap, & sudut serang.


Berat bekerja lurus ke bawah menuju pusat Bumi. Ini adalah gaya gravitasi pada pesawat & segala sesuatu di dalamnya: bahan bakar, penumpang, barang kargo. Berat berubah selama terbang karena pembakaran bahan bakar.


Dorong adalah gaya maju yang dihasilkan oleh mesin: baling-baling, turbofan, turbojet, atau roket. Dorong mempercepat pesawat & menjaga kecepatan terhadap hambatan.


Hambatan adalah gaya yang bekerja ke belakang yang menentang gerakan pesawat melalui udara. Ada dua jenis utama: hambatan parasit (gesekan & hambatan bentuk dari fuselage, roda pendaratan, antena) yang meningkat dengan kecepatan, & hambatan induksi (sampingan dari menghasilkan angkat) yang menurun dengan kecepatan.


Pada terbang lurus & level tanpa percepatan, semua empat gaya berada dalam keseimbangan: angkat sama dengan berat, dorong sama dengan hambatan. Ubah satu gaya & pesawat akan percepat, naik, turun, atau berbelok.

Gaya dalam Aksi

Keseimbangan & Lebih Jauh

Saluran silang sayap dengan aliran Bernoulli, zona tekanan tinggi dan rendah, dan sudut serang

Memahami empat gaya bukan hanya teori: ini adalah cara pilot berpikir. Setiap fase terbang adalah ketidaksimetrisan manajemen dari gaya ini. Takeoff: dorong melebihi hambatan. Climb: angkat melebihi berat. Descent: berat melebihi angkat. Landing: hambatan melebihi dorong.

Interaksi antara jenis hambatan sangat penting. Pada kecepatan rendah, hambatan induksi tinggi (sayap bekerja keras pada sudut serang tinggi). Pada kecepatan tinggi, hambatan parasit tinggi (ruang udara menembus aliran relatif lebih padat). Ada kecepatan di mana hambatan total dminimalkan: ini adalah kecepatan untuk jangkauan dan daya tahan maksimum.

Sebuah pesawat sedang terbang dengan kecepatan udara dan ketinggian konstan dalam terbang lurus & level. Pilot mengurangi daya mesin sebesar 20% tanpa menyentuh kontrol lain. Lintasi setiap dari empat gaya & deskripsikan urutan acara yang mengikuti. Apa yang dilakukan pesawat, & di mana akhirnya stabil?

Elevon, Stabilisator, dan Rudder

Tiga Poros Rotasi

Permukaan kendali penerbangan: elevon, stabilisator, rudder, dan flap — pandangan atas

Sebuah pesawat berputar di sekitar tiga poros, masing-masing diendalikan oleh permukaan kendali khusus:


Poros longitudinal (guling): Diendalikan oleh elevon, yang merupakan permukaan binggung di bagian ujung belakang luar setiap sayap. Gerakkan stik kendali ke kiri & elevon kiri naik (mengurangi lift pada sayap itu) sementara elevon kanan turun (meningkatkan lift). Pesawat berguling ke kiri. Guling adalah cara pesawat berbelok: menengok ke belokan sehingga komponen lift menarik pesawat di sekitar kerucut.


Poros lateral (miring): Diendalikan oleh stabilisator horizontal di ekor. Tarik balik stik & stabilisator elevator mengangkat, menekan ekor turun & menaikkan kepala. Miring mengendalikan sudut serangan & secara tidak langsung, kecepatan udara.


Poros vertikal (belok): Diendalikan oleh rudder di stabilisator vertikal. Tekan pedal rudder kiri & rudder mengangkat kiri, menekan ekor ke kanan & menaikkan kepala ke kiri. Rudder digunakan terutama untuk koordinasi belok & mengatasi belok yang tidak diinginkan, bukan untuk membelokkan pesawat sendiri.


Flaps adalah permukaan binggung di bagian ujung belakang dalam sayap. Diperpanjang selama lepas landas dan mendarat, mereka meningkatkan lift dan gesekan, memungkinkan pesawat terbang pada kecepatan udara yang lebih rendah. Flaps mengubah kemiringan (kerucut) sayap.


Trim memungkinkan pilot menyesuaikan posisi netral elevator agar pesawat tetap mempertahankan sudut pitch yang diinginkan tanpa tekanan stik yang konstan. Trim yang tepat mengurangi beban pilot secara drastis.

Penerbangan Terkoordinasi

Membelokkan Pesawat

Faktor beban belokan: geometri vektor angkat pada 0, 30, dan 60 derajat belokan

Konsep yang sering ditulis adalah bahwa pesawat berbelok menggunakan rudder, seperti perahu. Di kenyataannya, pesawat berbelok dengan membentur, menggulung sayap sehingga komponen angkat menarik pesawat sepanjang horisontal di sekitar kurva. Tugas rudder dalam belokan adalah koordinasi, untuk menjaga kepala pesawat menghadap ke arah jalur terbang dan mencegah pesawat slip atau skid.

Dalam belokan yang dibentur, sebagian vektor angkat yang sebelumnya mendukung berat pesawat sekarang diarahkan horisontal. Ini berarti bahwa angkat vertikal yang tersedia berkurang, sehingga pesawat kehilangan ketinggian kecuali pilot meningkatkan tekanan belakang (atau menambahkan daya) untuk meningkatkan total angkat.

Seorang pilot memasuki belokan 30 derajat tanpa perubahan ketinggian. Jelaskan mengapa pilot harus meningkatkan tekanan belakang pada stick (menarik kepala naik sedikit) untuk menjaga ketinggian dalam belokan. Apa yang terjadi pada faktor beban (berat yang dirasakan penumpang) & mengapa belokan yang curam membutuhkan gaya angkat tambahan yang sangat lebih banyak daripada yang dangkal?

Six-Pack & Sistem Navigasi

Enam Instrumen Terbang Utama

The six-pack: airspeed indicator, attitude indicator, altimeter, turn coordinator, heading indicator, and vertical speed indicator

Setiap pesawat dari Cessna 172 hingga Airbus A380 menampilkan enam informasi inti yang sama, secara tradisional diatur dalam dua baris tiga (the 'six-pack'):


Indikator kecepatan udara: Menunjukkan kecepatan pesawat melalui udara (bukan di atas tanah). Dikendalikan oleh sistem pitot-statik: tabung menghadap ke depan (tabung pitot) mengukur tekanan udara masuk, & saluran statik mengukur tekanan lingkungan. Perbedaan adalah tekanan dinamis, yang menunjukkan kecepatan udara.


Indikator kemiringan (artifisial horizon): Menunjukkan kemiringan & bank pesawat relatif terhadap horizon. Ini adalah alat paling kritis untuk terbang di awan atau di malam hari saat horizon alami tidak terlihat.


Altimeter: Menunjukkan ketinggian di atas permukaan laut rata-rata, berdasarkan tekanan atmosfer yang diukur oleh saluran statik. Pilot menyesuaikan indikator ketinggian untuk mengakui tekanan barometrik lokal.


Koordinator putar: Menunjukkan laju & kualitas putar: apakah pesawat koordinat, bergeser, atau meluncur.


Indikator arah (gyro directional): Menunjukkan arah magnetik pesawat. Lebih stabil dari kompas magnetik dalam turbulensi atau putar.


Indikator kecepatan vertikal (VSI): Menunjukkan laju naik atau turun dalam kaki per menit.


Navigasi

VOR (Omnidirectional Range VHF): Stasiun radio darat yang mengirim radial: garis magnetik dari stasiun. Pilot mengikuti radial khusus untuk navigasi antara VOR. Ini telah menjadi tulang punggung navigasi jalur sejak tahun 1950-an.


GPS: Navigasi berbasis satelit sekarang mendominasi. Pendekatan GPS modern dapat mengantarkan pesawat hingga 200 kaki dari titik ujung landasan dalam keadaan tidak dapat melihat.


IFR vs VFR: Aturan Terbang Visual (VFR) membutuhkan referensi visual ke tanah & batas-batas khusus cuaca (kejelasan visibility, jarak dari awan). Aturan Terbang Instrumen (IFR) memungkinkan terbang di awan & keadaan tidak dapat melihat menggunakan alat & panduan ATC. IFR membutuhkan lisensi IFR, pesawat terbang yang dilengkapi IFR, & laporan penerbangan yang disusun.

Terbang Buta

Ketika Anda Tidak Bisa Melihat

Kesalahan spasial disorientasi merupakan salah satu penyebab utama kecelakaan penerbangan umum yang fatal. Sistem vestibular manusia (telinga dalam) telah evolusi untuk berjalan, bukan terbang. Di awan atau malam tanpa horizon yang terlihat, tubuh Anda akan menipu Anda: Anda mungkin merasa level saat Anda dalam tikungan 30 derajat, atau merasa seperti sedang mendaki saat sebenarnya Anda sedang menurun.

John F. Kennedy Jr. meninggal dunia pada tahun 1999 saat dia terbang dengan Piper Saratoga ke dalam kabut di atas lautan malam hari. Dia tidak memiliki lisensi instrumen. Tanpa horizon yang terlihat, dia mungkin masuk ke dalam spiral kubur: putaran menurun yang terus meningkat dan terasa seperti terbang lurus kepada telinga dalam.

Seorang pilot pribadi VFR hanya terbang di atas air malam hari. Langit jelas tapi tidak ada lampu di air di bawahnya, & horizon tidak dapat dibedakan dari lautan gelap di bawahnya. Pilot mulai merasa tidak nyaman & melihat kecepatan udara meningkat. Menggunakan pengetahuan tentang alat & desorientasi spasial, jelaskan apa yang mungkin terjadi, alat yang pilot harus fokuskan, & skenario ini mengajarkan tentang batas-batas penerbangan VFR.

Bahaya Cuaca bagi Pilot

Cuaca Menyebabkan Kematian Pilot

Saluran frontal dingin dan frontal hangat: jenis awan, ancaman, dan struktur frontal

Cuaca merupakan faktor yang paling umum dalam kecelakaan penerbangan umum yang fatal. Bukan karena cuaca yang tidak dapat diprediksi: itu karena pilot membuat keputusan yang buruk tentangnya.


Frontal: Frontal dingin menggeser di bawah awan hangat, menciptakan garis sempit dari cuaca yang intens: badai petir, geser angin, turbulensi. Frontal hangat mengalir di atas udara dingin, menciptakan area lebar dari awan rendah, hujan, dan visibilitas yang berkurang. Mengetahui jenis frontal apa yang mendekati memberi tahu Anda apa jenis ancaman yang harus Anda harapkan.


Gelombang Turbulensi: Gelombang turbulensi mekanik berasal dari angin yang mengalir di atas permukaan tanah. Gelombang turbulensi konveksi berasal dari aliran naik panas pada hari-hari panas. Gelombang turbulensi udara jelas (CAT) terjadi pada ketinggian tinggi di dekat aliran jet tanpa peringatan visual. Gelombang turbulensi dari pesawat berat dapat membalikkan pesawat kecil.


Penggabungan Es: Penggabungan struktural es terjadi ketika tetesan air yang belum mengeras mengalami pendinginan di atas permukaan pesawat. Es di sayap menghancurkan lift dan meningkatkan gesekan. Es di propeler mengurangi dorongan. Es di atas tabung pitot mengganggu indikator kecepatan udara. Hanya sedikit pesawat kecil yang dijamin untuk terbang di kondisi es yang diketahui.


Ketinggian Berat: Udara yang panas dan lembap di ketinggian tinggi adalah tipis. Kinerja pesawat seperti jika pesawat berada pada ketinggian yang lebih tinggi: lintasan lepas landas yang lebih lama, laju naik yang lebih rendah, daya mesin yang lebih rendah. Landasan pacu yang aman digunakan di permukaan laut pada pagi yang sejuk mungkin menjadi sangat pendek pada pukul 17.00 di ketinggian 5.000 kaki pada sore hari yang panas.

Go atau No-Go

Pengambilan Keputusan Penerbangan

Setiap penerbangan dimulai dengan keputusan go/no-go. Pilot profesional menggunakan kerangka kerja terstruktur: PAVE (Pilot, Aircraft, enVironment, External pressures) & IMSAFE (Illness, Medication, Stress, Alcohol, Fatigue, Eating). Daftar cek ini ada karena ancaman terberbahaya dalam penerbangan bukanlah badai petir atau kegagalan mesin: itu adalah pilot yang memutuskan untuk terbang sebelum mengevaluasi risiko.

Get-there-itis, tekanan untuk menyelesaikan penerbangan meskipun kondisi yang semakin memburuk, adalah pola paling mematikan di penerbangan umum. NTSB telah menginvestigasi ratusan kecelakaan fatal di mana pilot terbang ke cuaca yang dikenal buruk karena merasa mereka harus mencapai tujuan mereka.

Anda adalah seorang pilot pribadi yang sedang merencanakan penerbangan lintas negara VFR. Ringkasan cuaca mengatakan: langit 3.000 kaki & menurun, kejelasan 5 km dalam kabut dengan kabut 3 km secara teratur, selisih suhu/kelembapan 2 derajat Celsius & mengecil, & dugaan dini hari yang dingin melewati tujuan Anda dalam 4 jam. Gunakan model PAVE & pemahaman Anda tentang ancaman cuaca, laluii proses keputusan go/no-go. Apa risiko khusus yang Anda identifikasi, & keputusan Anda?

Di Mana Penerbangan Menjadi Anda

Sertifikat Pilot

Lisensi Pilot Swasta (PPL): Minimal 40 jam penerbangan (rata-rata nasional adalah 60-70). Memungkinkan Anda terbang menggunakan pesawat tunggal di bawah VFR, membawa penumpang, tetapi tidak untuk kompensasi. Biaya: $ 10,000-$15,000.

Pendidikan Instrument: Pelatihan tambahan untuk terbang di awan & keadaan rendah kehilangan visibilitas menggunakan instrumen. Diperlukan untuk terbang profesional kebanyakan & sangat disarankan untuk keamanan.

Lisensi Pilot Komersial (CPL): Minimal 250 jam. Memungkinkan Anda terbang untuk kompensasi: menarik bendera, survei udara, penerbangan charter.

Pilot Transport Udara (ATP): Minimal 1,500 jam (1,000 untuk militer, ATP terbatas pada 750 untuk program tertentu). Diperlukan untuk menjabat sebagai kapten di maskapai penerbangan. Ini adalah sertifikat pilot tertinggi.


Karier Penerbangan Lainnya

A&P Mekanik (Frame & Powerplant): Teknisi perawatan pesawat yang sertifikasi FAA. 18-24 bulan sekolah atau pengalaman militer yang setara. Permintaan tinggi, gaji tinggi, & Anda tidak pernah harus khawatir dengan pasar kerja: pesawat selalu membutuhkan perawatan.

Pengendali Lalu Lintas Udara (ATC): Dikelola oleh FAA. Harus dipekerjakan sebelum usia 31. Seleksi kompetitif melalui ujian kecakapan FAA's AT-SA. Stres tinggi, gaji tinggi, pensiun wajib pada usia 56. Gaji awal sekitar $ 40,000 selama pelatihan, pengendali berpengalaman menghasilkan $ 100,000-$180,000.

Pilot Drone (Part 107): Sertifikat Pilot Remote FAA untuk operasi drone komersial. Ujian tertulis hanya, tidak ada jam terbang yang diperlukan. Memungkinkan karier dalam fotografi udara, survei, inspeksi, pertanian, & real estate. Segmen pertumbuhan tercepat dari penerbangan.

Pipa Militer: Semua cabang mengoperasikan pesawat. Pilot militer menerima pelatihan kelas dunia tanpa biaya dalam pertukaran untuk komitmen layanan (biasanya 10 tahun untuk pilot). Banyak pilot maskapai penerbangan beralih dari karier militer. Personel perawatan militer & ATC juga beralih dengan baik ke karier sipil.

Sinopsis

Menggabungkan Semuanya

Kamu sekarang memahami empat gaya terbang, bagaimana pilot mengendalikan sebuah pesawat, bagaimana alat-alat pengukur menjaga keselamatan mereka di dalam awan, mengapa cuaca adalah bahaya terburuk dalam penerbangan umum, & jalur karir yang tersedia dalam industri ini.

Penerbangan menghargai orang-orang yang berpikir secara sistematis: gaya berinteraksi dengan kendali, kendali berinteraksi dengan alat pengukur, alat pengukur berinteraksi dengan cuaca, & cuaca berinteraksi dengan keputusan. Pilot, mekanik, & pengendali terbaik bukanlah mereka yang memiliki refleks tercepat. Mereka adalah mereka yang berpikir maju.

Anda berusaha memberi saran kepada seorang remaja berusia 17 tahun yang ingin karier di bidang penerbangan tetapi tidak yakin apakah harus mengikuti jalur pilot, jalur A&P mekanik, atau jalur ATC. Mereka menyukai pekerjaan tangan, mereka bagus di fisika, & mereka ingin kestabilan pekerjaan. Menggunakan pengetahuan tentang prinsip-prinsip penerbangan, budaya keamanan, & jalur karier, berikan saran & justifikasi dengan menghubungkannya ke pengetahuan teknis dari pelajaran ini.